CA2631846A1 - Orientation device for a bending machine - Google Patents
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Abstract
Description
~
Dispositif d'orientation pour machine de cintrage L'invention concerne un dispositif d'orientation pour barres, tubes ou profilés utilisable dans des machines de cintrage et dans tout procédé
nécessitant l'orientation d'une barre autour de son axe.
Des chaises, des séc{ioirs, des lustres, des présentoirs et de nombreux objets sont réalisés avec des barres, des tubes ou des profilés coudés, pliés parfois dans les trois dimensions en des formes complexes. Ces formes sont réalisées au moyen de machines de cintrage qui déforment les éléments sans les briser et avec un écrasement minimal.
Ces machines de cintrage sont de plus en plus sophistiquées pour réaliser des pièces toujours plus compliquées, de manière reproductible, automatisée, et à des cadences de production élevées.
Il est souvent nécessaire de réaliser sur un tube, une barre ou un profilé
deux cintrages, voire plus, dans des plans différents, ce qui est obtenu par le désengagement du tube après chaque étape puis un repositionnement après un pivotement axial. Ce pivotement étant généralement réalisé par une saisie en bout des éléments à déformer lorsque ces éléments sont des barres coupées. Une grande précision de repositionnement est nécessaire pour une fabrication rigoureusement conforme à ce qui est souhaité en final. Un faible écart de positionnement se traduisant par un écart très amplifié après cintrage.
Traditionnellement les machines à cintrer disposent de différentes têtes de cintrage permettant de réaliser des déformations des éléments dans les trois dimensions en deux ou plusieurs étapes selon les nécessités. Dans le but d'automatisation complète de ces machines il est indispensable de repositionner l'élément à déformer dans la machine après chaque ~
Orientation device for bending machine The invention relates to an orientation device for bars, tubes or profiles for use in bending machines and in any process requiring the orientation of a bar around its axis.
Chairs, drawers, chandeliers, display stands and many objects are made with bars, tubes or angled profiles, folded sometimes in three dimensions into complex shapes. These shapes are made by means of bending machines that deform the elements without breaking them and with minimal crushing.
These bending machines are becoming more and more sophisticated for to produce more and more complicated parts in a reproducible way, automated, and at high production rates.
It is often necessary to make a tube, a bar or a profile two or more bends in different planes, which is obtained by the disengagement of the tube after each step and then a repositioning after axial pivoting. This pivoting being generally carried out by an end seizure of the elements to be deformed when these elements are cut bars. High accuracy of repositioning is necessary for rigorously conforming to what is desired in final. A slight difference in positioning resulting in a very amplified difference after bending.
Traditionally bending machines have different heads of bending to achieve deformations of the elements in the three dimensions in two or more steps as required. In purpose of complete automation of these machines it is essential to reposition the element to deform in the machine after each
2 cintrage, cette opération est effectuée par des têtes d'orientation placées entre les éléments de cintrage.
De nombreuses machines de cintrage ont été décrites dans l'art antérieur, notamment dans les documents WO 0170425 et WO 0174512 de la demanderesse.
En ce qui concerne les dispositifs de transfert entre les étapes de cintrage, lesquels sont appelés dans la suite de ce document dispositifs d'orientation, il est classiquement utilisé des mécanismes à introduction radiale, disposant d'un guidage par palier et d'un entraînement circulaire concentrique à l'élément tubulaire à déformer.
Dans la technique connue une fente permet l'introduction de l'élément à
déformer dans la tête d'orientation, ladite fente doit être d'une profondeur suffisante pour positionner le centre de la barre au centre de la tête d'orientation, ce qui impose une position de chargement et de déchargement ainsi qu'une trajectoire de l'élément extrêmement précise.
Une telle tête d'orientation nécessite un dispositif de serrage au centre de la tête.
La configuration actuelle des têtes d'orientation connues ne permet pas un chargement et un déchargement de l'élément à orienter dans toutes les positions, ce qui génère des dispositifs complexes et volumineux pour la manipulation des éléments à déformer, quant cela n'oblige pas des opérations manuelles de repositionnement.
La configuration actuelle des têtes d'orientation ne permet pas non plus une totale liberté de rotation pour l'élément à orienter, des contraintes angulaires n'autorisent généralement pas une rotation complète de l'élément avant une autre opération, limitant en conséquence les possibilités de la machine et les objets réalisables. 2 bending, this operation is performed by orientation heads placed between the bending elements.
Many bending machines have been described in the prior art, in particular in the documents WO 0170425 and WO 0174512 of the Applicant.
With regard to the transfer devices between the stages of bending, which are referred to later in this document as devices guidance, it is conventionally used mechanisms to introduce radial, with step guide and circular drive concentric to the tubular element to be deformed.
In the known art a slot allows the introduction of the element to deform in the orientation head, said slot must be of a depth sufficient to position the center of the bar in the center of the head orientation, which imposes a loading and unloading and a trajectory of the extremely precise element.
Such an orientation head requires a clamping device in the center of the head.
The current configuration of the known orientation heads does not allow loading and unloading of the element to be guided in all positions, which generates complex and bulky devices for manipulation of the elements to be deformed, as long as this does not require manual repositioning operations.
The current configuration of the orientation heads does not allow either a total freedom of rotation for the element to be orientated, constraints angles do not generally allow a complete rotation of the element before another operation, thereby limiting the possibilities of the machine and the objects achievable.
3 Par le fait même de leur conception les dispositifs d'orientation connus sont volumineux et les machines les incluant peu compactes.
Le dispositif selon l'invention a, donc pour objectif de résoudre ces principales difficultés pour répondre à la nécessité de liberté complète par rapport aux positions de chargement et de déchargement de la tête d'orientation, de trajectoire précise et de rotation à 360 de l'élément à
orienter à l'intérieur de la machine de cintrage.
La présente invention concerne un dispositif d'orientation pour barres, tubes ou profilés, utilisable dans des machines de cintrage, comprenant un bras supportant un système de préhension muni d'une pince et placé
sur un maneton. Le dispositif d'orientation est caractérisé par la présence de deux bielles et en ce que :
= les deux bielles sont reliées audit bras sur deux manetons montés libres en rotation par rapport au bras, = lesdites deux bielles étant actionnables simultanément, = au moins une bielle est accouplée par l'intermédiaire d'un maneton au maneton supportant le système de préhension, de manière à entraîner ledit dispositif de préhension automatiquement au cours du mouvement des bielles en une rotation synchronisée.
L'invention est une amélioration significative des dispositifs existants qui présente l'avantage de la facilité de chargement et de déchargement des éléments à orienter, notamment en raison de sa conception et du système de préhension. Le faible encombrement du dispositif de préhension permet de réaliser l'orientation des éléments au plus près des outils de cintrage et de localiser ledit dispositif sans difficulté dans les machines. 3 By the very fact of their design known guidance devices are bulky and the machines include them little compact.
The device according to the invention therefore has the objective of solving these main difficulties in responding to the need for complete freedom by relation to positions of loading and unloading of the head orientation, precise trajectory and 360 rotation of the element to orient inside the bending machine.
The present invention relates to an orientation device for bars, tubes or profiles, usable in bending machines, comprising an arm supporting a gripping system provided with a clamp and placed on a crankpin. The orientation device is characterized by the presence two connecting rods and that:
= the two rods are connected to said arm on two crank pins mounted free in rotation relative to the arm, = said two rods being operable simultaneously, = at least one connecting rod is coupled via a crankpin the crankpin supporting the gripping system, so as to cause said gripping device automatically during the movement connecting rods in synchronized rotation.
The invention is a significant improvement of the existing devices which advantage of the ease of loading and unloading of elements to be orientated, in particular because of its design and the system grasping. The small size of the gripping device allows the orientation of the elements as close as possible to the tools of bending and locating said device without difficulty in the machines.
4 Un avantage déterminant du dispositif selon l'invention provient de la possibilité de rotation et d'orientation entre 0 et 3600 des tubes, barres ou profilés, ainsi que de l'orientation de tubes en U.
Cette orientation des tubes en U, sans qu'une reprise soit nécessaire, peut être effectuée pour la plupart des pièces à réaliser, ce qui permet une automatisation de la fabrication de nombreux objets de ce type avec un gain de productivité conséquent.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention se dégageront de la description qui va suivre en regard des dessins annexés qui ne sont donnés qu'à titre d'exemples non limitatifs.
Les figures la et lb représentent, en perspective, deux positions opposées de l'élément à orienter et la configuration de la tête d'orientation dans ces deux situations.
Les figures 2a et 2b représentent en vue de côté et en coupe les deux positions opposées de l'élément à orienter et les composantes de la tête d'orientation dans ces configurations.
Les figures 3a et 3b montrent deux vues en perspective de la tête d'orientation dans deux positions différentes et le changement d'orientation d'un tube conformé en U.
Comme le montre les figures la et 2a, la tête d'orientation selon l'invention est constituée des éléments essentiels suivants :
= Une pince de préhension 1 permettant la saisie de l'élément à
orienter 2.
= Un bras support 3.
= Un ensemble générateur de rotation comprenant différents organes de transmission et actionnant la tête d'orientation. Ledit ensemble étant composé de deux bielles 10 et 11 et d'un entraînement 12.
Les figures lb, 2b, 3b, représentent des positions opposées, après 4 A decisive advantage of the device according to the invention comes from the possibility of rotation and orientation between 0 and 3600 of tubes, bars or profiles, as well as the orientation of U-tubes.
This orientation of the tubes in U, without a recovery is necessary, can be made for most parts to be made, which allows automation of the manufacture of many objects of this type with a gain in productivity.
Other features and advantages of the invention will emerge from the description which will follow with reference to the attached drawings which are not given as non-limiting examples.
Figures la and lb represent, in perspective, two positions opposite of the element to be orientated and the configuration of the orientation head in both situations.
Figures 2a and 2b show in side view and in section the two opposite positions of the element to be oriented and the components of the head orientation in these configurations.
Figures 3a and 3b show two perspective views of the head orientation in two different positions and change orientation of a tube shaped U.
As shown in Figures 1a and 2a, the orientation head according to the invention consists of the following essential elements:
= A grasping forceps 1 allowing the entry of the element to orient 2.
= A support arm 3.
= A rotation generator assembly comprising different organs transmission and actuating the orientation head. Said set being composed of two rods 10 and 11 and a drive 12.
Figures lb, 2b, 3b, represent opposite positions, after
5 rotation entre 120 et 150 des bielles 10 et 11 et de l'élément à orienter 2, par rapport aux positions illustrées dans les figures la, 2a et 3a.
Plus précisément les figures la, 2a et 3a montrent la pince de préhension 1 fixée à l'extrémité du bras support 3 au moyen d'un maneton 5 libre en rotation. Ladite pince comporte des mors escamotables 6 permettant la saisie et le maintien de l'élément à orienter 2.
La pince à mors escamotables 6 est équipée d'un mouvement linéaire pour la préhension et le relâchement de l'élément à orienter 2. La fermeture et le serrage des mors étant réalisé en fin de course de sortie.
Le bras support 3 assure la transmission du mouvement depuis l'ensemble générateur de rotation 4 vers la pince de préhension 1.
Le bras support comporte, outre le maneton 5 qui porte la tête de préhension 1, deux manetons 7 et 8 fixés aux extrémités de deux bielles.
Ces manetons sont montés libres en rotation dans le bras support 3 pour assurer la transmission du mouvement entre l'ensemble générateur de rotation et la pince de préhension.
Il est disposé, en outre, sur les manetons 5 et 7, un dispositif de transmission et de synchronisation de la rotation de la tête de préhension 1.
Ce dispositif de transmission et de synchronisation au cours du mouvement des bielles 10 et 11 peut être constitué comme cela est illustré sur les figures par un ensemble de poulies portées par les manetons 5 et 7 et une courroie 9 ou par tout autre système connu.
WO 2007/080235 rotation between 120 and 150 of the rods 10 and 11 and the element to orient 2, with respect to the positions illustrated in Figures 1a, 2a and 3a.
More specifically, FIGS. 1a, 2a and 3a show the gripping tongs 1 fixed to the end of the support arm 3 by means of a crank pin 5 free in rotation. Said clamp comprises retractable jaws 6 allowing the grasping and maintaining the element to be oriented 2.
The retractable jaw clamp 6 is equipped with a linear movement for grasping and loosening the element to be orientated 2. The closing and gripping of the jaws being performed at the end of the exit stroke.
The support arm 3 ensures the transmission of the movement since the rotation generator assembly 4 towards the gripper 1.
The support arm comprises, in addition to the crank pin 5 which carries the head of gripping 1, two crank pins 7 and 8 attached to the ends of two connecting rods.
These crank pins are rotatably mounted in the support arm 3 for ensure the transmission of movement between the generator set rotation and the gripper.
It is furthermore arranged on the crank pins 5 and 7, a device for transmission and synchronization of the rotation of the gripping head 1.
This transmission and synchronization device during the movement of the rods 10 and 11 can be constituted as is illustrated in the figures by a set of pulleys carried by the crank pins 5 and 7 and a belt 9 or any other known system.
WO 2007/08023
6 PCT/FR2006/000084 L'ensemble générateur de rotation comporte un ensemble de deux bielles et 11 montées solidaires sur un entraînement 12 et reliées par leurs extrémités aux manetons 7 et 8. Lequel entraînement 12 est placé sur un moto réducteur, par exemple, de manière à engendrer une rotation aussi 5 précise et continue que possible.
Il est prévu que ledit entraînement 12 puisse tourner dans les deux sens possibles.
Comme cela est plus particulièrement visible sur les figures 2a et 2b les axes 13, 14, 15, 16, des deux bielles 10 et 11, forment un 10 parallélogramme dont un des grands côtés est une partie du bras support 3. La distance d entre les axes 13 et 16 étant rigoureusement égale à la distance entre les axes 14 et 15.
Lorsque l'entraînement 12 est actionné dans un sens ou dans l'autre, les roues dentées principales des deux bielles 10 et 11 engagent une rotation synchronisée ayant pour effet de déplacer le bras support 3 parallèlement à lui-même dans un mouvement global de rotation. Le dispositif de préhension 1, accouplé avec la bielle 11 par l'intermédiaire de la courroie 9, engage un mouvement simultané qui se traduit par une rotation synchronisée de l'élément à orienter autour de son axe 17.
Selon l'invention et tel que cela est visible sur les figures 2a et 2b, l'axe de l'élément à orienter est parallèle aux axes 13 et 14 et inclus dans le plan formé par ces deux axes 13,14.
De même les axes 15, 16 et 18 des trois manetons 7, 8 et 5 sont inclus dans un même plan. Au cours du mouvement le plan formé par ces trois axes 15, 16 et 18 se déplace parallèlement au plan fixe formé par les trois axes 13, 14 et 17. 6 PCT / FR2006 / 000084 The rotation generator assembly comprises a set of two connecting rods and 11 integral mounted on a drive 12 and connected by their ends to the crankpins 7 and 8. Which drive 12 is placed on a motor reducer, for example, so as to generate a rotation too 5 accurate and continuous as possible.
It is expected that said drive 12 can rotate in both directions possible.
As is more particularly visible in FIGS. 2a and 2b, axes 13, 14, 15, 16, of the two connecting rods 10 and 11 form a 10 parallelogram of which one of the long sides is a part of the support arm 3. The distance d between axes 13 and 16 being strictly equal to the distance between axes 14 and 15.
When the drive 12 is actuated in one direction or the other, the main gears of the two connecting rods 10 and 11 engage a rotation synchronized having the effect of moving the support arm 3 in parallel to itself in a global movement of rotation. The device 1, coupled with the connecting rod 11 via the belt 9, engages a simultaneous movement that results in a rotation synchronized element to orient around its axis 17.
According to the invention and as can be seen in FIGS. 2a and 2b, the axis of the element to be oriented is parallel to the axes 13 and 14 and included in the plan formed by these two axes 13,14.
Similarly the axes 15, 16 and 18 of the three crank pins 7, 8 and 5 are included in the same plane. During the movement the plan formed by these three axes 15, 16 and 18 moves parallel to the fixed plane formed by the three axes 13, 14 and 17.
7 Par ailleurs la distance d entre les axes 13, 16 ou 14, 15 des deux bielles et 11, est rigoureusement identique à la distance entre l'axe 18 du maneton 5 de la pince de préhension 1 et l'axe 17 de l'élément à orienter 2.
5 Le dispositif selon l'invention permet un contrôle précis de la rotation de l'élément à orienter autour de l'axe 17 passant par le centre des mors 6.
Cette rotation est possible entre 0 et 360 de manière à autoriser, dans une ou plusieurs étapes ultérieures, toutes les configurations de cintrage envisageables.
10 Selon l'invention, en fonction du sens de l'entraînement 12, les rotations des bielles 10 et 11 sont effectuées dans un sens ou dans l'autre de manière à permettre toutes les positions angulaires de l'élément à orienter 2 autour de son axe 17.
Le dispositif selon l'invention est utilisé de préférence pour une préhension par le milieu de l'élément à orienter, il est toutefois concevable de positionner le dispositif d'orientation pour une préhension différente, selon les nécessités.
Les figures 3a et 3b illustrent le changement d'orientation d'un tube en U
avec invariance de la position de l'axe 17 du tube.
La force de serrage des mors et les différents composants de la tête d'orientation sont choisis en fonction des caractéristiques de l'élément à
orienter, notamment son poids et ses dimensions.
Plusieurs variantes sont possibles pour le dispositif d'orientation sans sortir du cadre de l'invention, il peut notamment être envisagé un système différent pour le mécanisme d'ouverture, fermeture, serrage, desserrage de la barre, ainsi qu'un mode différent de synchronisation dudit 7 Moreover the distance d between the axes 13, 16 or 14, 15 of the two connecting rods and 11, is strictly identical to the distance between the axis 18 of the crankpin 5 of the gripper 1 and the axis 17 of the element to be orientated 2.
The device according to the invention allows precise control of the rotation of the element to be oriented around the axis 17 passing through the center of the jaws 6.
This rotation is possible between 0 and 360 so as to allow, in one or more subsequent steps, all bending configurations conceivable.
According to the invention, depending on the direction of the drive 12, the rotations rods 10 and 11 are made in one direction or the other of to allow all the angular positions of the element to be orientated 2 around its axis 17.
The device according to the invention is preferably used for a gripping by the middle of the element to be orientated, it is however conceivable to position the orientation device for a different grip, according to the necessities.
Figures 3a and 3b illustrate the change of orientation of a U-shaped tube with invariance of the position of the axis 17 of the tube.
The clamping force of the jaws and the different components of the head orientation are chosen according to the characteristics of the element to be orient, especially its weight and dimensions.
Several variants are possible for the orientation device without out of the scope of the invention, it may in particular be envisaged a system different for the mechanism of opening, closing, tightening, loosening of the bar, as well as a different mode of synchronization of said
8 mécanisme en fonction de la position dans la rotation des bielles et de l'élément à orienter.
Il peut aussi être envisagé plusieurs tailles de bras support, des dimensions variables et différents moyens pour l'entraînement des bielles sans sortir du cadre de l'invention.
Il est envisageable de modifier la distance d entre les axes 13 et 16, 14 et 15, de manière à adapter le dispositif d'orientation pour la manipulation de pièces plus volumineuses ou plus petites, si la distance entre l'axe du maneton 5 et l'axe 17 de l'élément à orienter est ajustée en conséquence, c'est à dire à l'identique. Cette homothétie des distances est nécessaire afin que la rotation de l'élément à orienter s'effectue toujours autour de l'axe 17, tel que cela est représenté sur les figures.
Le dispositif est conçu de préférence pour l'orientation de barres, tubes ou profilés dans des macnines de cintrage toutefois il pourrait être envisagé
d'employer l'outil pour d'autres éléments disposant d'une rigidité
suffisante et devant être réorientés autour d'un axe de rotation pour des transformations multiples, tels que des fils métalliques, des câbles ou des objets variés.
Bien entendu, l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation décrit et représenté à titre d'exemple, mais elle comprend aussi tous les équivalents techniques ainsi que leurs combinaisons. 8 mechanism as a function of the position in the rotation of the connecting rods and the element to orient.
It can also be envisaged several sizes of support arm, variable dimensions and different means for driving the connecting rods without departing from the scope of the invention.
It is possible to modify the distance d between axes 13 and 16, 14 and 15, so as to adapt the orientation device for the manipulation of larger or smaller parts, if the distance between the axis of the pin 5 and the axis 17 of the element to be oriented is adjusted accordingly, that is, exactly the same. This homothety of distances is necessary so that the rotation of the element to be orientated always takes place around the axis 17, as shown in the figures.
The device is preferably designed for the orientation of bars, tubes or profiles in bending macnines however it might be considered to use the tool for other elements with rigidity sufficient and must be reoriented around an axis of rotation for multiple transformations, such as wires, cables or various objects.
Of course, the invention is not limited to the embodiment described and represented as an example, but it also includes all technical equivalents and their combinations.
Claims (10)
.cndot. les deux bielles (10, 11) sont reliées audit bras (3) sur deux manetons (7, 8) montés libres en rotation par rapport au bras (3), .cndot. lesdites deux bielles (10, 11) étant actionnables simultanément, et étant disposées de sorte que des axes 13, 14, 15, 16 des deux bielles forment un parallélogramme dont un des grands côtés est une partie du bras support (3), .cndot. au moins une bielle (10) ou (11) est accouplée par l'intermédiaire d'un maneton (7) ou (8) au maneton (5), de manière à entraîner ledit dispositif de préhension (1) automatiquement au cours du mouvement des bielles (10, 11) en une rotation synchronisée. 1- Orientation device for bars, tubes or profiles, usable in bending machines, comprising an arm (3) supporting a system gripper (1) provided with a clamp (6) and placed on a crank pin (5), characterized by the presence of two connecting rods (10,11) and that:
.cndot. the two links (10, 11) are connected to said arm (3) on two crank pins (7, 8) mounted free to rotate relative to the arm (3), .cndot. said two links (10, 11) being operable simultaneously, and being arranged in such a way that axes 13, 14, 15, 16 of the two connecting rods form a parallelogram of which one of the long sides is a part of the support arm (3), .cndot. at least one connecting rod (10) or (11) is coupled via a crankpin (7) or (8) to the crankpin (5), so as to cause said gripping device (1) automatically during the movement of the connecting rods (10, 11) in synchronized rotation.
orienter (2). 4- Orientation device for bars, tubes or profiles according to the claim 3 wherein the distance (d) of the spacing of each connecting rod (10, 11) is strictly identical to the distance between the axis (18) of the crankpin (5) of the gripper (1) and the axis (17) of the element orient (2).
orienter (2) est une pièce conformée en U. 10- Orientation device for bars, tubes or profiles according to one any of the preceding claims wherein the element to orient (2) is a U-shaped piece.
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